[发明专利]一种高温合金的定向凝固装置及其使用方法

权利要求书

1.一种高温合金的定向凝固装置，包括加热室和铸模冷室，所述加热室和铸模冷室是上下相通、相互隔热的真空腔，其腔体内设置有升降工作台，升降工作台上放置模壳，高温合金熔体在加热室内浇入模壳、随升降工作台下降进入铸模冷室而定向凝固；其特征在于：所述铸模冷室内设置有喷射冷却装置，包括依次连接的喷嘴、冷却液导管和冷却液盛具，所述加热室底部的出炉口处均匀设置一圈喷嘴、喷嘴的喷出端对应模壳外周面，冷却液导管上设置有喷射泵。

2.根据权利要求1所述的高温合金的定向凝固装置，其特征在于：所述铸模冷室内设置有冷却液循环装置，包括冷却液收集盘和回流管，所述冷却液收集盘设置在升降工作台的顶部外周上，冷却液收集盘的底部设置有冷却液回流孔、通过回流管连接冷却液盛具。

3.根据权利要求2所述的高温合金的定向凝固装置，其特征在于：所述喷嘴底部内侧设置有一圈遮板，该遮板呈倒置的伞状、其底部开口对应冷却液收集盘内侧。

4.根据权利要求1所述的高温合金的定向凝固装置，其特征在于：所述喷嘴为雾化喷嘴。

5.根据权利要求1所述的高温合金的定向凝固装置，其特征在于：所述冷却液为液态镓铟锡合金。

6.根据权利要求1所述的高温合金的定向凝固装置，其特征在于：所述模壳为陶瓷模壳。

7.根据权利要求1所述的高温合金的定向凝固装置的使用方法，其特征在于：具体步骤为：

安装工作：

1)在现有的定向凝固炉的铸模冷室内、围绕加热室底部的出炉口处均匀设置一圈喷嘴，并将喷嘴通过冷却液导管与冷却液盛具连接，在冷却液导管上设置喷射泵； 

2)把陶瓷模壳放置在升降工作台上，并在升降工作台顶部外周安装冷却液收集盘，并使用回流管将冷却液收集盘底部的冷却液回流孔与冷却液盛具相连；

3)在喷嘴底部内侧设置一圈遮板，所述遮板呈倒置的伞状、其底部开口对应冷却液收集盘内侧；

4)将铟锡液态合金作为冷却液，倒入冷却液盛具内；

定向凝固装置的使用：

5)通过升降工作台将陶瓷模壳升入加热室内；关闭定向凝固炉的炉门、并对加热室和铸模冷室内腔抽真空；

6)开启加热室内的加热器、对陶瓷模壳进行预热，然后将熔化的高温合金熔体浇入陶瓷模壳；

7)通过升降工作台将陶瓷模壳以设定速度的匀速缓慢下降至铸模冷室；

8)当陶瓷模壳进入铸模冷室后，打开喷射泵，使冷却液以雾滴状喷向陶瓷模壳、对陶瓷模壳内部的高温合金熔体进行强制冷却；

9)喷嘴底部内侧的遮板防止冷却液溅出、换热后的冷却液沿陶瓷模壳下流，遮板和陶瓷模壳上的冷却液经冷却液收集盘和回流管收集至冷却液盛具，如此完成冷却液的循环工作；

10)在高温合金定向凝固过程即将结束时，关闭喷射泵，并将铸模冷室放真空后打开，取出陶瓷模壳、并从中取出定向凝固后的高温合金铸件。